Células gliales: funciones, tipos y enfermedades
Las células gliales son células de soporte que protegen a las neuronas y las mantienen unidas. El conjunto de células gliales recibe el nombre de glía o neuroglia. El término “glía” proviene del griego y significa “pegamento”, por eso veces se habla de ellas como “pegamento nervioso”.
Las células gliales continúan creciendo después del nacimiento y a medida que envejecemos su número va disminuyendo. De hecho, las células gliales pasan por más cambios que las neuronas. Existen más células gliales que neuronas en nuestro cerebro.
Específicamente, algunas células gliales transforman sus patrones de expresión génica con la edad. Por ejemplo, qué genes se activan o desactivan cuando se llega a los 80 años. Principalmente cambian en área cerebrales como el hipocampo (memoria) y la sustancia negra (movimiento). Incluso la cantidad de células gliales en cada persona se puede utilizar para deducir su edad.
Las principales diferencias entre las neuronas y las células gliales es que estas últimas no participan de forma directa en las sinapsis y señales eléctricas. También son más pequeñas que las neuronas y no tienen axones ni dendritas.
Las neuronas poseen un metabolismo muy alto, pero no pueden almacenar nutrientes. Por eso necesitan un constante suministro de oxígeno y nutrientes. Esta es una de las funciones que realizan las células gliales; sin ellas, nuestras neuronas morirían.
Los estudios a lo largo de la historia se han centrado, prácticamente, de forma exclusiva, en las neuronas. Sin embargo, las células gliales poseen muchas funciones importantes que antes se desconocían. Por ejemplo, hace poco se ha descubierto que participan en la comunicación entre las células cerebrales, el flujo sanguíneo y en la inteligencia.
No obstante, hay mucho por descubrir de las células gliales, ya que liberan muchas sustancias cuyas funciones no se conocen todavía y parecen tener relación con distintas patologías neurológicas.
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Las principales funciones de las células gliales son las siguientes:
Ciertos estudios han manifestado que si no hay células gliales las neuronas y sus conexiones fallan. Por ejemplo, en un estudio con roedores, se observó que las neuronas por si solas hacían muy pocas sinapsis.
Sin embargo, cuando añadían una clase de células gliales llamadas astrocitos, la cantidad de sinapsis aumentaba notablemente y la actividad sináptica se incrementaba 10 veces más.
También han descubierto que los astrocitos liberan una sustancia conocida como trombospondina, que facilita la formación de sinapsis neuronales.
Cuando nuestro sistema nervioso se está desarrollando, se crean neuronas y conexiones (sinapsis) de sobra. En una etapa posterior del desarrollo, las neuronas y conexiones sobrantes se recortan, lo que se conoce como poda neuronal.
Parece ser que las células gliales estimulan esta tarea junto con el sistema inmune. Es cierto que en algunas enfermedades neurodegenerativas se da una poda patológica, debido a las funciones anómalas de la glía. Esto ocurre, por ejemplo, en la enfermedad de Alzheimer.
Algunas células gliales recubren a los axones, formando una sustancia llamada mielina. La mielina es un aislante que hace que los impulsos nerviosos viajen a mayor velocidad.
En un ambiente en el que se estimula el aprendizaje, el nivel de mielinización de las neuronas aumenta. Por tanto, se puede decir que las células gliales promueven el aprendizaje.
– Mantener unido al sistema nervioso central. Estas células se encuentran alrededor de las neuronas y las mantienen fijas en su sitio.
– Las células gliales atenúan los efectos físicos y químicos que pueden tener el resto del organismo sobre las neuronas.
– Controlan el flujo de nutrientes y otras sustancias químicas necesarias para que las neuronas intercambien señales entre sí.
– Aíslan a unas neuronas de otras evitando que los mensajes neuronales se mezclen.
– Eliminan y neutralizan los desechos de neuronas que han muerto.
Existen tres tipos de células gliales en el sistema nervioso central del adulto. Éstas son: los astrocitos, los oligodendrocitos y las células microgliales. A continuación, se describen cada una de ellas.
Astrocito significa “célula en forma de estrella”. Se encuentran en el cerebro y en la médula espinal. Su función principal es mantener, de diversas formas, un entorno químico adecuado para que las neuronas intercambien información.
Además, los astrocitos (también llamados astrogliocitos) dan soporte a las neuronas y eliminan los residuos del cerebro. También sirven para regular la composición química del líquido que rodea a las neuronas (líquido extracelular), absorbiendo o liberando sustancias.
Otra función de los astrocitos es dar alimento a las neuronas. Algunas prolongaciones de los astrocitos (que podemos referirnos a ellas como los brazos de la estrella) se enrollan alrededor de los vasos sanguíneos, mientras que otros lo hacen alrededor de ciertas zonas de las neuronas.
Éstas células pueden moverse por todo el sistema nervioso central, extendiendo y retrayendo sus prolongaciones, conocidas como pseudópodos (“pies falsos”). Viajan de manera parecida a como lo hacen las amebas. Cuando encuentran algún desecho de una neurona lo engullen y lo digieren. Este proceso se llama fagocitosis.
Cuando hay que destruir una gran cantidad de tejidos dañados, estas células se multiplicarán, produciendo suficientes células nuevas para alcanzar el objetivo. Una vez limpiado dicho tejido, los astrocitos ocuparán el espacio vacío formado un entramado. Además, una clase concreta de astrocitos formará un tejido cicatrizante que selle la zona.
Este tipo de célula glial proporciona soporte a las prolongaciones de las neuronas (axones) y produce mielina. La mielina es una sustancia que recubre a los axones aislándolos. Así, evita que la información se extienda a neuronas cercanas.
La mielina sirve para que los impulsos nerviosos viajen más rápidamente a través del axón. No todos los axones están cubiertos de mielina.
Un axón mielinizado se asemeja a un collar de cuentas alargadas, ya que la mielina no se distribuye de forma continua. Más bien, se distribuye en una serie de segmentos existiendo entre ellos partes sin cubrir.
Un solo oligodendrocito puede producir hasta 50 segmentos de mielina. Cuando se desarrolla nuestro sistema nervioso central, los oligodendrocitos producen unas prolongaciones que posteriormente se enrollan repetidas veces alrededor de un trozo de axón, produciendo así las capas de mielina.
Las partes que no están mielinizadas de un axón se denominan nódulos de Ranvier, por su descubridor.
Son las células gliales de menor tamaño. También pueden actuar como fagocitos, es decir, ingiriendo y destruyendo los desechos neuronales. Otra función que desarrollan es la protección del cerebro, defendiéndolo de microorganismos externos.
Así, ejerce un importante papel como componente del sistema inmunológico. Estas se encargan de las reacciones de inflamación que ocurren como respuesta a una lesión cerebral.
Son células que recubren los ventrículos del cerebro que están llenos de líquido cerebroraquídeo, y el canal central de la médula espinal. Tienen una forma cilíndrica, similar a la de céulas epiteliales de la mucosa.
Hay múltiples enfermedades neurológicas que manifiestan daños en estas células. La glía se ha vinculado con trastornos como la dislexia, la tartamudez, el autismo, la epilepsia, problemas de sueño, o el dolor crónico. Además de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer o la esclerosis múltiple.
A continuación, se describen algunas de ellas:
Se trata de una enfermedad neurodegenerativa en la que el sistema inmune del paciente ataca por error a las vainas de mielina de una zona determinada.
En esta enfermedad se da una progresiva destrucción de las neuronas motoras, provocando debilidad muscular problemas para hablar, tragar y respirar que van avanzando.
Parecer ser que uno de los factores que participan en el origen de esta enfermedad la destrucción de células gliales que rodean a las neuronas motoras. Esto puede explicar la razón por la que la degeneración comienza en un área concreta y se extiende a zonas adyacentes.
Es un trastorno neurodegenerativo que se caracteriza por deterioro cognitivo general, principalmente por déficits en la memoria. Múltiples investigaciones sugieren que las células gliales pueden ejercer un importante papel en el origen de esta enfermedad.
Parecer ser que se dan cambios en la morfología y funciones de las células gliales. Los astrocitos y la microglia dejan de cumplir sus funciones de neuroprotección. Así las neuronas permanecen sometidas al estrés oxidativo y a la excitotoxicidad.
Esta enfermedad se caracteriza por problemas motores debido a una degeneración de las neuronas que trasmiten dopamina a zonas de control motor como la sustancia negra.
Parece ser que esta pérdida se asocia con una respuesta glial, sobretodo de la microglia de los astrocitos.
Parece ser que el cerebro de niños con autismo tiene más volumen que el de niños sanos. Se ha encontrado que estos niños tienen más neuronas en algunas áreas del cerebro. También tienen más células gliales, lo que puede reflejarse en los síntomas típicos de estos trastornos.
Además, al parecer hay un mal funcionamiento de la microglia. Como consecuencia estos pacientes sufren neuroinflamación en diferentes partes del cerebro. Esto provoca la pérdida de las conexiones sinápticas y muerte neuronal. Quizás por este motivo existen una menor conectividad de lo normal en dichos pacientes.
En otros estudios se han encontrado disminuciones de la cantidad de células gliales asociadas con distintos trastornos. Por ejemplo, Öngur, Drevets y Price (1998) demostraron que se producía una reducción del 24% de las células gliales en el cerebro de pacientes que habían sufrido trastornos afectivos.
En concreto, en la corteza prefrontal, en pacientes con depresión mayor, siendo más acentuada esta pérdida en los que padecieron trastorno bipolar. Estos autores sugieren que la pérdida de células gliales puede ser la razón de la reducción de actividad que se ve en esa zona.
Existen muchas más condiciones en las que las células gliales están involucradas. Actualmente se están desarrollando más investigaciones para determinar su papel exacto en múltiples enfermedades, principalmente los trastornos neurodegenerativos.
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